探究工業電氣自動化控制中變頻調速技術的應用

摘要：在科學技術水平不斷提高的影響下，工業電氣自動化水平不斷進步。進行工業電氣自動化控制時，電力傳動體系具有一定的復雜性，在工業電氣體系運行過程中，電動機一直在正向和反向之間進行頻繁切換運動，處于負荷運動狀態，電動模式和自動模式發生轉變。因此，電動機的調速控制工作操作難度極大，為了使自動化控制體系安全穩定運行，還需要應用變頻調速技術，文章探討變頻調速技術在工業電氣自動化控制中的應用。

關鍵詞：工業;電氣自動化控制;變頻調速技術;應用

引言

現階段電氣自動化控制具有重要作用，對于電氣設備能量消耗問題，大都應用變頻調速技術進行調整，降低能源消耗，使電機的工作狀態有所轉變，通過控制頻率提高生產效率，向著節能環保的方向進行，節約了大量人力物力。基于此，本文主要進行了工業電氣自動化控制中變頻調速技術的應用探討。

1.變頻調速技術的特點

1.1優勢

變頻調速技術應用優勢可概括為四點。

（1）電機啟動時的沖擊力較小。通常情況下，設備啟動時，會存在瞬間電流增大的情況，這會對電源及設備帶來影響，尤其是大功率的設備，瞬時電流的增大可能會造成設備燒毀等問題。變頻調速技術的應用可以有效控制啟動瞬間電流的變化，起到保護作用，延長設備使用壽命。

（2）電機調速性能好。變頻調速技術的適用范圍廣，動態響應速度較快，在很多領域中均得到了應用，如機床、電動汽車、消防泵等。

（3）能源把控嚴格。變頻調速技術可以對轉速實行科學管控，在保證生產效率的同時，降低電能損耗。

（4）電源適應性強。配置的變頻器以直流母線電容器為主，可以適應各種情況下的電壓波動，緩解電壓急劇變化帶來的危險。

1.2不足之處

變頻調速技術在應用中雖然優勢較多，可以改善設備性能及運行質量，但仍存在一些問題需要關注和解決。首先，諧波產生。變頻設備的一側利用了普通移相整流技術，該技術導致變頻過程中出現波形畸變的情況，進而使整個系統網絡電能傳輸出現問題，電流供應不均衡，阻礙了設備的安全穩定運轉。近年隨著技術的完善，上述問題雖逐漸解決，不過，仍需相關作業人員加以重視。其次，設備成本較高。變頻調速技術的應用需要專業技術的支撐，不過，變頻器在使用過程中的耐壓性較低，實際應用中需要經過先降壓再升壓的處理，這對于內部一些零部件會造成沖擊影響，增加更換頻率，造成成本損耗，且內部元件的成本本身較高，增加了設備經費的支出。

2.工業電氣自動化控制中變頻調速技術的應用

2.1深度指示器保護失效

很多工業生產設備在實際運行過程中具有多種保護裝置，設計師結合工業設備的使用環境和運作原理，在設備中加裝了多重保護裝置。深度指示器是其中之一，具有重要作用，如果深度指示器處于非正常運行狀態，就會使得保護模式發生改變，所以設計深度指示器時一定要安裝失效保護模式。在變頻調速技術的支持下，首先啟動電機，累加編碼器對應采集周期內采集到的脈沖數信號，對比信號采集前與采集后的數值，如果數值沒有發生任何變化，就意味著深度指示器已經處于失效狀態。在失效狀態下，對設備的狀態進行判斷，如果設備已經進入爬行區狀態，那么立即發送對應的報警信號發出強烈預警，引起工作人員的高度注意，如果沒有進入爬行區狀態，那么自動采取安全制動措施，發出報警提示。

2.2自動化適應電機模型單元

在工業電氣自動化控制體系中應用合適的電動機模型單元，對電動機輸入電壓參數和電流參數進行相應的檢測，實現電動機整體運行狀態的識別。與此同時，電動機模型可以與變頻器直接連接在一起，進行轉矩控制工作。在實際生產工作進行過程中，應用電動機模型單元對生產中的電氣設備以及一體化系統的運行狀態，進行精準的調控，依據一體化運行的一般規律，選擇對閉環轉速。

2.3變頻器節能

在工業電氣自動化控制過程中經常出現高水平低產出的情況，導致生產過程消耗大量的經濟資源，使生產效率逐漸下降，所以提高工業電器自動控制體系的節能水平具有重要意義。應用變頻調速技術可以提高體系的節能水平，在一定意義上，變頻器是整個生產制造過程中的調節機制，所以一定要應用變頻調速技術來保證電動機的運行狀態，變頻器與電動機一直處于相互對應的關系，從而確保科學合理運行，使生產制造過程中復合電壓的耐受性不斷提高。這一過程中為了使變頻調速的應用效果越來越好，需要選擇能夠滿足電機正常運行狀態的配置電路，使自動化控制的功能逐漸完善，對運行體系做出統一的編程和控制，協調好二者的工作，形成高效率的工作體系。另一方面，為了實現自動化控制功能，還要在控制電路主板的基礎上選擇一致性的變壓型逆變電路，配合好工業車間電路，實現故障全面保護的目標，確保工業生產設備與變頻器之間靈活切換穩定運行。

2.4減速區段低速控制中的應用

在減速區段低速控制中應用變頻調速技術，可以在優化自動化控制水平的基礎上，加強該區段運行的穩定性，避免電氣自動化設備出現臨界值運行的情況，促使電氣自動化控制系統的安全運行，降低工業生產的危險系數。再者，利用PLC與變頻設備，對減速區段內速度的變化特征實行監督和掌握，對未達到減速要求的時段予以快速分析和掌握，找出問題成因，并給出合理的解決措施。此外，還要核對安全值和數據值，以確保系統減速區段的正常運行。如果監控期間發現速度與規定數值不符合，那么，要向系統中心發出安全警報，及時調節系統減速控制。

3.結語

綜上可知，隨著技術的完善，變頻調速技術在工業電氣自動化控制中的應用也得到擴展和優化，不僅可以對設備轉速進行調整，實現對電源和電路的全過程管控，避免因電壓增加產生故障，還可以對電機運行狀態予以實時監控，通過轉速等參數數據的變化和記錄，準確判斷設備運轉情況，維護工業電氣自動化控制設備的安全運轉，實現了效益的大幅度提升，促進我國工業化發展進程。

參考文獻

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[2]高珍珍.工業電氣自動化控制中變頻調速技術的應用分析[J].南方農機，2018，49（23）：126.

作者簡介

姓名：王賓（1987年12月）?性別：男?郵政編碼：272000

山東省濟寧市 272000